Moisture transport associated with atmospheric rivers and low level jets at global scale

Abstract

The transport of moisture from the oceans to the continents is the primary component of the atmospheric branch of the hydrological cycle and it is the bridge between oceanic evaporation and continental precipitation. Changes in the atmospheric moisture transport have been proposed as a vehicle to interpret the most important changes in different regions of the world, and particularly in regions that have been identified as especially sensitive to climate change. This is because the transport of moisture from extratropical regions to medium and high latitudes has increased in recent decades and it has been expected to increase further with global warming. Atmospheric Rivers (ARs) and Low Level Jets (LLJs) are large scale dynamic / meteorological structures responsible for the transport of moisture from subtropical-tropical zones to medium-high latitudes. The thesis will focus on the study of these mechanisms to identify and evaluate the anomalous areas of moisture uptake on a global scale for a period of 1980-2017. Obtaining a complete understanding of the intensity of the hydrological cycle and its evolution over time in a context of climate change is the most important challenge for geoscience research in the 21st century.

KEYWORDS: Oceanic evaporation, continental precipitation, atmospheric moisture transport, climate change, atmospheric rivers, low-level jets.

El transporte de humedad desde los océanos a los continentes es el componente primario de la rama atmosférica del ciclo hidrológico, y constituye el puente entre la evaporación oceánica y la precipitación continental. Cambios en el transporte de humedad atmosférico se han propuesto como vehículo para interpretar los cambios más significativos en diferentes regiones del planeta, y sobre todo en regiones que han sido señaladas como especialmente sensibles al cambio climático. Esto es así porque el transporte de humedad desde regiones extratropicales a latitudes medias y altas se ha incrementado en las últimas décadas y se espera que se incremente aún más con el calentamiento global. Los Ríos Atmosféricos (ARs) y Jets de niveles bajos (LLJs) son estructuras dinámicas / meteorológicas de gran escala responsables del transporte de humedad desde dichas zonas subtropicales-tropicales a latitudes medias-altas. La presente tesis se centrará en el estudio de estos mecanismos para identificar y evaluar las zonas anómalas de captación de humedad a una escala global para un periodo de 1980-2017. Obtener una completa compresión de la intensidad del ciclo hidrológico y su evolución a lo largo del tiempo en un contexto de cambio climático constituye el desafío más importante para la investigación en geociencias en el siglo XXI.

PALABRAS CLAVE: Evaporación oceánica, precipitación continental, transporte de humedad atmosférica, cambio climático, ríos atmosféricos, jets en niveles bajos.

O transporte de humidade desde os océanos aos continentes é a compoñente primaria da rama atmosférica do ciclo hidrolóxico, e constitúe a ponte entre a evaporación oceánica e a precipitación continental. Modificacións no transporte de humidade atmosférico propuxéronse como vehículo para interpretar cambios máis significativos en diferentes rexións do planeta, e sobre todo en rexións que foron sinaladas como especialmente sensíbeis ao cambio climático. Isto é así porque o transporte de humidade dende rexións extratropicais a latitudes medias e altas incrementouse nas derradeiras décadas, e espérase un maior incremento co quecemento global. Os Ríos Atmosféricos (ARs) e os Jets de niveis baixos (LLJs) son estruturas dinámicas / meteorolóxicas de gran escala responsábeis do transporte de humidade dende ditas zonas subtropicais-tropicais a latitudes medias-altas. A presente tese centrarase no estudio destes mecanismos para identificar e avaliar as zonas anómalas de captación de humidade a unha escala global para período de 1980-2017. Obter unha completa compresión da intensidade do ciclo hidrolóxico e a súa evolución ao longo do tempo nun contexto de cambio climático constitúe o desafío máis importante para a investigación en xeociencias no século XXI.

PALABRAS CLAVE: Evaporación oceánica, precipitación continental, transporte de humidade atmosférica, cambio climático, ríos atmosféricos, jets en niveis baixos.